機制砂強勢崛起,那機制砂的特點對混凝土性能有什么影響?
機制砂品質(zhì)的好壞,受生產(chǎn)工藝和母巖性質(zhì)影響很大,有的制砂設(shè)備生產(chǎn)的機制砂粒形較好,級配可控,性能優(yōu)良。也有一些制砂設(shè)備生產(chǎn)出來的機制砂細度模數(shù)偏大,顆粒多三角體或方矩體,表面粗糙,顆粒尖銳有棱角,級配較差,粗顆粒和細顆粒(石粉)含量較多,中間顆粒較少。此外,硬度較高的母巖生產(chǎn)的機制砂,針片狀相對較多,顆粒形狀較差。
機制砂石粉含量
機制砂中粒徑小于75μm的顆粒被稱為石粉,受生產(chǎn)工藝影響,成品機制砂中的石粉含量一般會超過超過GB/T14684-2011《建筑用砂》規(guī)定的石粉含量限值。機制砂中的石粉與河砂中的泥粉不同,適量的石粉能夠改善混凝土的和易性、工作性和耐久性。
(1)石粉對混凝土工作性影響
石粉對混凝土工作性既有正面影響也有負(fù)面影響,一方面石粉會吸附一定的水及外加劑,增加混凝土用水量;另一方面,石粉可以改善由于機制砂級配較差,易離析、泌水的缺點,增加混凝土稠度,改善混凝土和易性。機制砂中石粉含量不能太高也不能太低,控制一個合適的范圍:對于強度等級低于C30的混凝土,膠凝材料較少,機制砂中含有10%~15%的石粉可以補充膠凝材料,增加漿體量,改善混凝土的和易性;但對于強度等級高于C60的混凝土而言,混凝土本身的膠凝材料較多,混凝土黏度較大,應(yīng)適當(dāng)控制石粉含量降低混凝土黏度,石粉含量宜控制在7%~10%;強度等級大于C80的超高強混凝土的石粉含量應(yīng)低于3%~5%。
(2)對混凝土強度及耐久性影響
細微石粉顆??梢愿纳颇z凝材料級配,降低膠凝材料空隙率,改善混凝土微結(jié)構(gòu)的致密程度,此外,石粉對水泥的水化具有促進作用,從而對混凝土力學(xué)性能及耐久性性能有利。對于普通強度機制砂混凝土,混凝土抗氯離子滲透性能隨著機制砂中石粉含量的增加而增強,而混凝土抗凍性能則隨著石粉含量的增加而降低,尤其是當(dāng)石粉含量高于10%(石粉與水泥體積比超過1:3.47)時,混凝土抗凍性能劣化明顯。但對于高強混凝土而言,對于混凝土工作性能,當(dāng)石粉含量大于7%時,混凝土坍落度降低,而對于抗氯離子滲透性能、抗凍性能等耐久性能,石粉含量從3.5%提高到14%,均未使機制砂高強混凝土出現(xiàn)性能劣化現(xiàn)象。
機制砂顆粒特性
機制砂的顆粒特性對混凝土性能有重要影響。
(1)對混凝土工作性影響
使用連續(xù)級配的骨料配制的混凝土工作性能優(yōu)于間斷級配骨料混凝土,機制砂的顆粒級配一般表現(xiàn)為“兩頭大、中間少”,即>2.36mm和<0.15mm的顆粒偏多,而中間顆粒偏少(尤其是0.3mm~1.18mm),有時某一粒級斷檔。配制混凝土?xí)r造成膠凝材料用量和外加劑用量偏大,如果配制不合理,混凝土拌合物坍落度易出現(xiàn)“草帽狀”,工作性差。將機制砂以1.18mm篩孔為分界點,將機制砂顆粒組成分成粒徑≥1.18mm顆粒和粒徑<1.18mm顆粒兩部分,粒徑≥1.18mm顆粒對混凝土流動性產(chǎn)生影響,粒徑<1.18mm顆粒對混凝土的粘聚性和保水性產(chǎn)生影響。通過與天然砂級配進行對比發(fā)現(xiàn),適當(dāng)提高機制砂中0.15~0.3mm與0.3~0.6mm的顆粒更有利于改善機制砂混凝土的工作性。
(2)對混凝土強度和耐久性影響
機制砂的表面粗糙程度大于河砂,能夠提高水泥石與骨料之間的粘結(jié)強度,有利于提高混凝土的抗壓強度與體積穩(wěn)定性。但機制砂粗糙的表面對混凝土孔隙率影響更顯著,機制砂的使用會增加混凝土孔隙率,降低混凝土抗壓強度及耐久性能。
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